黄兴裕，吴秀华，苏德苹，黎 斌

体成分(Body composition)是指在人体总重量中，不同身体成分如脂肪、蛋白质、肌肉、水与无机盐等各自所占的百分比［1］。合理的身体成分对竞技运动员的体重控制、训练安排与运动能力均有极其重要的作用［2］。此外，普通人群的身体健康也需要合理的体成分比例，否则将对健康造成危害，如肥胖症等慢性疾病［3］。因此，体成分已成为评价人体健康与运动员运动能力的重要指标［4，5］。然而，体成分除了与营养摄入关系密切之外，运动本身对人体成分也有重要影响［3，4］。目前，有关运动对人体成分影响的研究主要集中在长期运动对体成分的影响方面［5—8］。多数报道均指出长期有规律地体育锻炼对改善人体体成分具有良好的作用［1，5—8］。笔者在此对运动员一次性运动后体成分变化进行测试，旨在为运动负减重和肥胖者减肥提供参考。

1 研究对象与方法

1．1 研究对象

赣南师范学院体育专业健美操专选学生男10人，女10人，专业训练年限为2—6年，其中7名男生、8名女生均为国家二级运动员。测试前所有学生身体状况良好，无运动损伤、感冒等病症。受试者基本情况见表1。

表1 受试者一般情况

1．2 研究方法

1．2．1 文献资料法 通过中国学术期刊网、万方数据库等网络资源，查阅与本研究相关的中英文文献资料，归类整理后作为本研究的理论依据。

1．2．2 实验测试法 实验时，对所有研究对象进行训练前和训练后的体成分测试。其中前测时间在训练前15分钟内完成，后测在训练结束即刻至15分钟内完成。整堂训练课在赣南师范学院健美操房完成，环境温度为27．2—27．5℃，训练持续时间为100分钟，训练主要内容为:准备活动25分钟(慢跑+矮子步+推小车);力量性练习25分钟(俯卧撑+直角支撑+分腿支撑);健美操大众五级成套练习10遍及竞技健美操二级规定套路练习两遍共45分钟;放松5分钟。整个训练过程中各运动员均无补充饮用水或其他各类饮料等情况。运动员体成分数据运用国产中体同方体成分测试仪(BCA-2A)采集，采用多频生物电阻抗(DSMBIA)的测量法，测试快捷，稳定性好。测试输出参数主要包括:细胞内液、细胞外液、总水分、蛋白质、无机盐、肌肉重量、脂肪重量、去脂体重及总体重等。此外，实验过程中利用芬兰产的Polar表对实验对象的心率进行监控(每五分钟记录一次)，并以此来评定该堂训练课的强度。

1．2．3 数理统计法 实验数据以均数 ±标准差(X±SD)表示。运用SPSS17．0统计软件包的配对样本t检验(Paired T-test)对各指标训练前后进行双侧的差异性检验;同时，运用卡方检验对训练前后不同身体部位脂肪含量的构成比进行差异性检验，其中P＜0．05，定义为差异显著标准。

2 研究结果

2．1 运动员训练中心率变化趋势

图1为本实验训练课中所有运动员平均心率随时间变化的关系曲线图。从图中可看出20名运动员平均心率在训练的65～85分钟这一时间段里心率达到最高值(大于180次/分钟)，而在整理活动后的5分钟内基本恢复到安静水平。运用面积计算法［9］计算实验获得的心率数据，结果发现，训练过程中总的平均心率为 148．28次/分钟，约74% ～75%HRmax。表明该训练课的生理负荷强度为中等强度的训练。

图1 健美操运动员训练中心率变化曲线

2．2 训练前后体成分变化

实验中20名健美操运动员在进行一次性中等强度的运动训练后，身体成分各指标值均出现了减少的趋势(见表2)。

表2 一次运动训练前后健美操运动员体成分变化(kg)

其中，蛋白质、无机盐、细胞外液、肌肉重量及去脂体重等在训练后虽呈现了下降的趋势，但无统计学意义(P＞0．05)。与此同时，总水分和细胞内液在运动后即刻则显著下降(P＜0．05)，分别从训练前的35．47 ±6．35kg和 24．00 ±4．40kg减少至训练后即刻的 35．30 ±6．18kg和 23．85 ±4．33kg。而体重与脂肪重量在训练后则表现了非常明显的减少(P＜0．01)。体重与脂肪分别从训练前的56．86±7．61kg和 8．21±1．98kg减少到了训练后的55．48 ±7．39kg和 7．05 ±1．63kg，分别减少了 1．38kg 和1．16kg(见表2)。

2．3 训练前后体脂分布特征

健美操运动员经过100分钟的中等强度训练后脂肪总量显著减少(P＜0．01)。同时，表3结果还表明，不同部位(上肢、躯干及下肢)脂肪含量与总脂肪量的变化趋势相同，均非常显著地减少。运用卡方检验对人体不同部位脂肪的构成比检验后发现，P 值为0．667，大于0．05，说明训练前后身体上肢、躯干与下肢脂肪的构成比无显著性差异。提示:一次性中等强度健美操运动后，人体脂肪的减少未体现出身体部位的特异性，这可能与健美操运动属于一项全身肢体均衡参与的运动特点有关。

表3 一次运动训练前后健美操运动员不同身体部位脂肪变化(kg)

4 分析与讨论

“一定强度的急性运动将引起人体的体重下降”已是普遍让人接受的观点。然而，现有文献并未见与此相关的实验研究报道。随着科学技术的发展，生物电阻抗(bioelectric impedance analysis)法已成了一个方便、快捷、无创伤的体成分测试方法。它是利用人体各成分具有不同的电阻率(肌肉、体液低电阻率;脂肪、骨骼高电阻率)，在导入一定频率的恒电流后，根据导体的电阻、电阻率、长度及横切面积而获得相关参数［2］。本研究所用的中体同方BCA-2A型体成分仪使用5HKz、50HKz、100HKz、250HKz及500HKz五个频率，属于多频生物电阻抗方法，具有很高的测量准确性［10］。本实验结果表明，20名高校健美操运动员在经过100分钟的中等强度训练后，体重由训练前的56．86kg下降到了训练后的 55．48kg，减少了 1．38kg，具有非常显著地统计学意义(P＜0．01)。这说明，一定时间的中等强度运动即可引起人体体重的显著减少。该结果为人们传统的上述观点提供了有力的实验依据。

由于运动时机体须通过出汗蒸发散热，同时呼吸的加快也将导致较安静更多的水分蒸发，因此，水分的丢失被认为是运动后体重下降的主要机理。如Montain等人在研究中指出，运动时心率的增加以及每搏输出量、中心静脉压的下降都直接与体重的下降，也就是脱水有关［11］;Nose 等［12］也指出:出汗使机体丢失了大量的水分(可以是细胞内液或细胞外液)和少量的钠。本研究结果显示，运动后20名健美操运动员总水分下降了0．17kg(P＜0．05)，表明:运动中水分的丢失确是运动中体重下降的原因之一。另外，从运动中水代谢的视角分析，长时间运动中由于氧耗量的显著增加，大量能源物质如糖、脂肪等将在提供能量的同时生成大量的水和二氧化碳，使代谢水明显增加［13］。Achten等(2001)［14］研究表明，糖的氧化速率最大为60%VO2max时的4g/min。如果按此速率计算的话，本研究中实验对象消耗的糖约400g，同时生成的代谢水约240g;此外，脂肪在氧化过程中也将生成少量的代谢水。然而，本研究所得数据表明(见表2)，20名健美操运动员在经过100分钟的中等强度训练后，身体总水分仍然减少了0．17kg。提示:中等强度运动时代谢水无法补偿运动时水分的丢失，这与刘洪珍的报道相一致［15］。最后，本研究结果还显示，细胞内液从24．00kg下降到了23．85kg(P ＜0．05)，减少了 0．15kg，而细胞外液仅减少了0．02kg，说明运动中水分的丢失以细胞内液为主，即细胞内脱水。这可能与运动时机体内环境变化而导致渗透压提高有关，进而影响血容量［15］。同时，由于运动中伴有部分电解质的丢失，因此，在较长时间的运动中适宜补液对人体健康和运动能力的维持是非常有必要的［16］。

另外，从人体四成分模型(脂肪、蛋白质、水分及无机盐)［2］来看，本研究显示，脂肪减少是运动后体重下降的另一重要原因。众所周知，数秒的运动是通过ATP-CP系统提供能量以供机体所需，而数十秒运动的能量来源主要是由血糖和糖原通过酵解的方式提供能量，而随着运动时间的不断延长，脂肪参与供能的比例将逐步增加［3，4］。根据Coyle等提出的理论［17］，本研究实验对象在100分钟的中等强度运动中其能量来源中约45%来自脂肪的氧化分解代谢。同时，依据Achten等(2001)的研究结果，脂肪氧化的最大速率为60%VO2max时的0．5g/min［14］。本实验虽未对实验参与者的运动强度用最大摄氧量来衡量(实验结果表明，该训练课的强度为74～75%HRmax)，然而，即使按脂肪的最大氧化速率来计算，100分钟训练后脂肪氧化的量也仅为50g，这与本实验结果出现的脂肪减少1．16kg相差甚远。其原因可能存在以下两方面:一是由于运动时体温的升高而使机体部分脂肪组织的电阻率发生了改变。由于本研究是运用生物电抗阻法来测定人体的成分，其原理是根据身体脂肪与非脂肪组织不同的电阻率来测定人体脂肪含量的［12］。据此可推测，如果某些脂肪的电阻率因为某种或某几种原因而使其电阻率发生改变，比如部分脂肪的电阻率改变后与一些非脂肪相近，那么，此时运用生物电阻抗的方法来测定人体成分将产生较大的误差。若该推测为真，或许生物电阻抗法将不再适合运动中、运动后即刻或高温环境中用于人体成分的测试。对此，我们将在今后设计科学严谨的针对性实验来加以研究证实其真伪;二是运动中人体部分脂肪发生了其他物理特性的变化。譬如，运动中是否存在部分脂肪组织发生了液化的现象，即由固态的脂肪变成了液态的脂肪。由于不同脂肪类型具有不同的熔点，通常情况下，脂肪或脂肪酸分子量越大，其熔点就越高，因此几乎所有饱和脂肪酸的熔点均高于正常人体体温［18］。然而，Knut在较早的研究中指出，人体脂肪的熔点在0．5℃至41℃之间，而同一个体内脂肪熔点变化范围最大可达30摄氏度［19］。因此，运动时人体温度的升高而导致部分脂肪液化或许是其机制之一。因此，后续研究应对运动过程中及恢复期内人体体温的变化给予监控。

5 结论

(1)运用生物电阻抗法测试人体一次性中等强度的训练后人体体重明显下降，这种下降是由脂肪减少和水分丢失共同引起的;(2)机体产生的代谢水并不能全部补偿机体在运动过程中水分的丢失;(3)人体在运动过程中水分的丢失主要表现为细胞内液的丢失。

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